[实用新型]一种快速检测苋菜红的电化学传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，具体涉及一种快速检测食品色素苋菜红的纳米电化学传感器。

背景技术

苋菜红是一种合成偶氮类染料，被广泛用来给饮料、果露、糖果等着以诱人的红色。研究表明，苋菜红会对健康造成许多不良影响，如高基因毒性、细胞抑制性和细胞毒性。据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)，苋菜红允许每日摄取量(ADI)为0～0.5mgkg^-1。因此，严格控制食品中苋菜红的含量对确保食品安全至关重要。目前，苋菜红的检测方法主要有分光光度法、色谱法和电化学传感器法。分光光度法所需仪器简单，操作简便，不失为一种快速检测方法，但灵敏度低、选择性差，不适合痕量检测。色谱法虽然灵敏度高、选择性好，但操作繁琐、分析时间长、分析成本高、不便普遍推广使用。电化学传感器具备灵敏、快速、简便、成本低廉、选择性好，样品预处理简单等优点，非常适合痕量组分的快速测定。但目前报道的苋菜红电化学传感器还存在灵敏度低、分析时间较长、环境毒副作用较大等诸多不足。因此，研究高灵敏度、快速、环境友好的食品中痕量苋菜红的电化学传感器仍充满挑战和创新性。

发明内容

本实用新型的目的在于弥补现有技术之不足，提供一种灵敏度和准确度高、分析速度快、重现性好、操作简便、环境友好的检测苋菜红的电化学传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种快速检测苋菜红的电化学传感器，至少包括绝缘柱，绝缘柱内的上部嵌有玻碳柱，玻碳柱的顶端与绝缘柱的顶端齐平，玻碳柱的顶面上附着有敏感膜，敏感膜至少包括碳纳米管和表面活性剂，敏感膜中的碳纳米管呈网状分布，金属导体的顶端位于绝缘柱内且与玻碳柱的底面接触，金属导体的底端位于绝缘柱外。

而且，敏感膜的厚度为0.001～0.1mm。

而且，绝缘柱的高度为1～10cm，横截面直径为1～10mm。

而且，玻碳柱的高度为1～5mm，横截面直径为0.5～6mm。

而且，金属导体为铜棒。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的电化学传感器灵敏度高。

以碳纳米管(单壁和多壁碳纳米管)构建苋菜红的敏感元，借助碳纳米管大的表面积、强的吸附能力和高催化活性，可以显著提高苋菜红的电化学氧化信号，最终实现其高灵敏度测定，检测限低至35nM(折合21ppb)。

2.本实用新型提供的电化学传感器分析速度快。

由于碳纳米管对苋菜红的氧化信号有非常显著的增敏效应，因而测定时无需长时间富集，满足快速检测要求。

3.本实用新型提供的电化学传感器检测苋菜红重现性好、准确度高。

1支传感器连续10次测定结果的相对标准偏差为4.8％，11支传感器测定结果的相对标准偏差为4.6％。将本实用新型的传感器用于饮料中苋菜红的测定，测定结果与HPLC测定结果非常吻合(相对误差低于2％)。

4.操作简便、环境友好。

本实用新型提供的电化学传感器测定时基于苋菜红在碳纳米管表面的电化学氧化信号，溶解氧不干扰其信号，可以直接测定，无需长时间除氧，操作非常简便且构建传感器的材料对环境友好。

附图说明

图1为本实用新型提供的电化学传感器的整体结构示意图；

图2为图1沿A-A向的剖视图；

图中，1：绝缘柱；2：玻碳柱；3：金属导体；4：敏感膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2，本实用新型提供的快速检测苋菜红的电化学传感器包括绝缘柱1、玻碳柱2、金属导体3和敏感膜4。玻碳柱2嵌于绝缘柱1内的上部且其顶端与绝缘柱1的顶端齐平，敏感膜4附着在玻碳柱2的顶面上，敏感膜4至少包括碳纳米管和表面活性剂，敏感膜4中的碳纳米管呈网状分布。金属导体3的顶端位于绝缘柱1内且与玻碳柱2的底面接触，金属导体3的底端位于绝缘柱1外。通常，绝缘柱的高度为1～10cm，横截面直径为1～10mm，绝缘柱的材料可以采用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯或聚醚醚酮(PEEK)，本实施例中绝缘柱的材料为聚四氟乙烯，绝缘柱的高度为5cm，横截面直径为6mm。一般玻碳柱的高度为1～5mm，横截面直径为0.5～6mm，敏感膜的厚度为0.001～0.1mm，本实施例中玻碳柱高4mm，横截面直径为3mm，敏感膜的厚度为0.05mm，敏感膜的横截面直径为3mm，所用金属导体为铜棒。